Исследователи смогли заснять первые кадры движения вирусов в режиме реального времени, прямо перед тем, как они захватят здоровую клетку. Взгляните, как человек заболевает на микроскопическом уровне.
Ученые из Университета Дюка снимали две с половиной минуты атаку вируса, определяя его местоположение 1000 раз в секунду. Так, кадры показывают крошечную вирусную частицу, меньше в тысячи раз, чем песчинка, когда она качается и качается среди плотно упакованных клеток кишечника человека. На короткое время вирус вступает в контакт с клеткой и скользит по ее поверхности, но не прилипает и снова отскакивает. Исследователи поражены открытием и объясняют, в чем его особенность.
Вред от вирусов
Человек вдыхает, глотает и принимает миллионы вирусов каждый день. Большинство из них безвредны, но некоторые из них, например, небезызвестный COVID-19, могут вызвать серьезное заболевание. Кортни «CJ» Джонсон из Дюкского университета, под руководством доцента химии Кевина Уэлшера, вместе с постдоком Уэлшера Джеком Экселлом и его коллегами придумала способ запечатлеть в реальном времени вирусы, когда они приближаются к своим клеточным мишеням.
Инфекция начинается, когда вирус связывается с клеткой и проникает в нее, там он захватывает клеточный механизм, чтобы создавать уже свои копии. Но прежде чем он сможет проникнуть внутрь, вирус должен сначала достичь клетки, отмечает Джонсон. Это часто означает преодоление защитного слоя клеток и слизи, выстилающих дыхательные пути и кишечник — одну из первых линий защиты организма от инфекции.
Защита от вируса
Исследователи хотели понять, как вирусы нарушают эту передовую защиту. Однако эти ранние моменты до начала заражения трудно, если вообще возможно, наблюдать с помощью существующих методов микроскопии, объясняет Уэлшер. Под микроскопом «это похоже на то, как будто вы пытаетесь сфотографировать человека, стоящего перед небоскребом. Вы не можете получить весь небоскреб и увидеть детали человека перед ним на одном снимке», добавила Джонсон. Поэтому команда разработала новый метод под названием 3D-микроскопия с отслеживанием и визуализацией (3D-TrIm).
С помощью своего метода исследователи не могут, скажем, просто наблюдать, как здоровый человек вдыхает частицы вируса при кашле или чихании инфицированного человека, так как требуется прикрепить к вирусу специальную флуоресцентную метку, прежде чем его можно отследить. Пока ученые могут отслеживать вирус только в течение нескольких минут, прежде чем он "исчезнет с радаров". Но Уэлшер надеется, что новый метод позволит следить за вирусами в действии и в более реалистичных тканевых средах.